DE112014005102T5 - Elektronikbauteilpackung - Google Patents

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Minoru Shinohara
Naoki Nakamura
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Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

Es ist eine rationelle Anordnung einer Elektronikbauteilpackung geschaffen worden, die einen Verbindungszustand eines Leitungselementes an einem leitfähigen Pad eines Substrats fest beibehält. Die Elektronikbauteilpackung hat ein Substrat, das ein leitfähiges Pad aufweist und an dem ein Elektronikbauteil montiert ist, ein Leitungselement, das mit dem leitfähigen Pad elektrisch verbunden ist, und einen geformten Abschnitt, in dem die vorstehend erwähnten Elemente eingebettet sind. Das Leitungselement hat einen Innenleiter mit gegabelten Endabschnitten und einen einheitlichen Abschnitt, der einstückig mit diesem ausgebildet ist. Die Innenleiter und einen Teil des einheitlichen Abschnittes, die in dem geformten Abschnitt eingebettet sind, sind in einer vorragenden oder eingesunkenen Weise relativ zu einer gedachten Ebene gekrümmt, die sich entlang der Fläche des Substrats erstreckt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Elektronikbauteilpackung. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine Packung mit einem Leitungselement, das mit einem elektronischen Bauteil elektrisch verbunden ist, das auf einem Substrat über ein leitfähiges Pad (Abstützung) des Substrats gestützt ist, wobei ein Basisendabschnitt des Leitungselementes und des elektronischen Bauteils in einem geformten Abschnitt eingebettet sind.
  • Hintergrund des Standes der Technik
  • Als ein Beispiel der wie vorstehend beschrieben aufgebauten Elektronikbauteilpackung offenbart Patentdokument 1 eine Halbleitervorrichtung, die so aufgebaut ist, dass ein breites leitfähiges Pad (ein breiter Stegabschnitt in jenem Dokument) für eine integrierte Schalttafel ausgebildet ist, und es ist ein Leitungsanschluss vorgesehen, der ein breites allgemeines Fixierstück hat, das an das leitfähige Pad anzulöten ist, wobei die vorstehend erwähnten Bauteile in einer abgedichteten Weise innerhalb einer Harzpackung enthalten sind.
  • Gemäß diesem Patentdokument 1 ist ein leitfähiges Pad, das breiter als ein allgemeines Fixierstück ist, auf dem Substrat ausgebildet, und da diese aneinander durch ein Lötmittel gebondet sind (verbunden sind), wird eine verbesserte Fixierfestigkeit vorgesehen. Des Weiteren ist die Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Rutschen der Packung über die Form des Leitungsanschlusses verbessert.
  • Patentdokument 2 offenbart eine Anordnung mit einem Substrat, einem Rahmenkörper, der das Substrat umgibt, und einem Leitungsanschluss, der an dem Substrat gestützt ist, wobei ein Innenendabschnitt des Leitungsanschlusses über ein Bondingelement mit einem Verdrahtungsleitungselement gebondet (verbunden) ist, das an der Innenseite des Rahmenkörpers ausgebildet ist.
  • Dieses Patentdokument 2 spricht ein Problem eines kleinen Bondingbereiches und einer entsprechenden Verringerung des Bondingvermögens zwischen dem Leitungsanschluss und dem Verdrahtungsleitungselement an, das daraus herrührt, dass die Verpackung kompakt ausgebildet ist. Um dieses Problem zu lösen, sind Verzweigungsabschnitte an dem Verdrahtungsleiter und dem Leitungsanschluss so ausgebildet, dass zum Bonden an einem Drahtelement das Bondingelement dazu gebracht wird, dass es relativ gesehen nicht nur an einer unteren Fläche des Leitungselementes sondern auch an der Innenflächenseite der Verzweigungsabschnitte vorhanden ist.
  • Dokumentenliste
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: offengelegte ungeprüfte japanische Patentanmeldung JP 8-130282
    • Patentdokument 2: offengelegte ungeprüfte japanische Patentanmeldung JP 2012-114337
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • In dem Fall der Packung, bei der ein Substrat und ein Leitungselement miteinander mittels Harz geformt sind, wird, wenn Wärme in der Packung anhand einer zu ihr zugeführten Lieferung von elektrischen Energie erzeugt wird, eine Spannung aufgrund thermischer Expansion des geformten Abschnittes und/oder einer thermischen Expansion des Leitungselementes entwickelt. Außerdem kann diese Spannung mitunter in einer Richtung aufgebracht werden, in der das Leitungselement von dem leitfähigen Pad getrennt werden kann.
  • Insbesondere wird, wenn eine Differenz beim Ausdehnungskoeffizient zwischen dem Leitungselement und der Form vorhanden ist, in dem Fall einer derartigen Wärmeerzeugung in der Packung eine starke Spannung in der Richtung aufgebracht, in der das Leitungselement von dem leitfähigen Pad getrennt werden kann, wodurch das Leitungselement versehentlich von dem leitfähigen Pad abgelöst werden kann. Somit ist in dieser Hinsicht eine Verbesserung erwünscht.
  • Beim Ansprechen eines derartigen vorstehend erläuterten Problems wäre zur Verwirklichung eines stärkeren Bondings der Innenendseite des Leitungselementes an dem leitfähigen Padabschnitt des Substrates eine Vergrößerung des Kontaktbereiches relativ zu dem Pad, wie dies in Patentdokument 1 oder Patentdokument 2 gezeigt ist, effektiv. Doch würde bei einer einfachen Vergrößerung des Kontaktbereiches zwischen dem Padabschnitt und dem Leitungselement dies zu einer physikalischen Vergrößerung des Padabschnittes und des Leitungselementes führen, wodurch die kompakte Gestaltung der Packung beeinträchtigt wird.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine rationelle Anordnung einer Elektronikbauteilpackung zu schaffen, die einen Verbindungszustand eines Leitungselementes an einem leitfähigen Pad eines Substrats festhält.
  • Lösung des Problems
  • Gemäß einem kennzeichnenden Merkmal der vorliegenden Erfindung weist eine Elektronikbauteilpackung Folgendes auf:
    ein Substrat, das ein leitfähiges Pad hat und an dem ein elektronisches Bauteil montiert ist;
    ein Leitungselement, das gegabelte Endabschnitte hat, die mit dem leitfähigen Pad elektrisch verbunden sind; und
    ein geformter Abschnitt, in dem das Substrat zusammen mit den gegabelten Endabschnitten und einem Teil eines einheitlichen Abschnittes, der von den gegabelten Endabschnitten des Leitungsabschnittes fortlaufend ist, eingebettet sind;
    wobei die Abschnitte des Leitungselementes, die in dem geformten Abschnitt eingebettet sind, in einer vorragenden oder eingesunkenen Weise relativ zu einer gedachten Ebene gekrümmt sind, die sich parallel zu einer Fläche des Substrates erstreckt.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau sind die gegabelten Endabschnitte des Leitungselementes mit dem leitfähigen Pad (Abstützung) verbunden. Daher wird, wenn die gegabelten Endabschnitte an dem leitfähigen Pad mit beispielsweise einem Löten gebondet werden, das Bonding über einen großen Bereich an zwei Punkten ermöglicht. Durch die vorstehend beschriebene Lötmittelbondinganordnung ist überschüssiges Lötmittel in dem Bereich vorhanden, der den Außenumfang der gegabelten Endabschnitte an den beiden Punkten umgibt, die mit dem leitfähigen Pad in Kontakt stehen, so dass der Kontaktbereich des Lötmittels vergrößert werden kann, womit eine Erhöhung der Bondingkraft verwirklicht wird. Darüber hinaus sind die Abschnitte des Leitungselementes, die in dem geformten Abschnitt eingebettet sind, in einer vorragenden oder eingesunkenen Weise relativ zu einer gedachten Ebene gekrümmt, die sich parallel zu einer Oberfläche des Substrates erstreckt. Daher ist selbst dann, wenn Wärme in der Packung erzeugt wird, es möglich, zu bewirken, dass die Spannung in einer Versatzrichtung relativ zu dem Leitungselement aufgebracht wird, so dass es möglich ist, die Kraft zu reduzieren, die in der Richtung wirksam ist, in der ein Ablösen des Leitungselementes von dem leitfähigen Pad auftreten kann. Folglich ist eine Elektronikbauteilpackung verwirklicht worden, die einen Verbindungszustand eines Leitungselementes an einem leitfähigen Pad eines Substrates fest hält.
  • In der vorliegenden Erfindung kann der einheitliche Abschnitt eine kleinere Breite als eine Breite der gegabelten Endabschnitte haben.
  • Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau eine Spannung auf das Leitungselement in der Richtung aufgebracht wird, in der dieses abgelöst wird, werden die gegabelten Endabschnitte, die eine größere Breite als die Breite des einheitlichen Abschnittes haben, in einen festen Kontakt mit der Harzform gelangen, womit ein Versetzen in der Ablöserichtung verhindert wird.
  • Vorzugsweise sind in der vorliegenden Erfindung die gegabelten Endabschnitte so gestaltet, dass Endabschnitte eines Innenleiters, die an einer Innenendseite des Leitungselementes ausgebildet sind, voneinander getrennt sind, wobei ein Schlitzabschnitt zwischen ihnen vorhanden ist, wobei der Schlitzabschnitt eine größere Breite als die Breite des einheitlichen Abschnittes hat.
  • Da bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau die Breite des einheitlichen Abschnittes geringer als die Breite des Schlitzabschnittes ist, wird, wenn ein Verbindungsabschnitt zwischen dem Innenleiter und dem einheitlichen Abschnitt einer Kraft in der Richtung ausgesetzt wird, in der dieser Abschnitt verdreht wird, eine Verformung ohne Weiteres zwischen dem Innenleiter und dem einheitlichen Abschnitt auftreten. Als ein Ergebnis wird ein Phänomen einer starken Kraft, die zwischen dem Innenleiter und dem leitfähigen Pad wirkt, unterdrückt, so dass der verbundene Zustand zwischen dem Innenleiter und dem leitfähigen Pad in günstiger Weise beibehalten werden kann.
  • In der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise eine in Breitenrichtung gesehen Mitte des Schlitzabschnittes und einer in Breitenrichtung gesehen Mitte des einheitlichen Abschnittes auf einer gemeinsamen Mittelachse angeordnet.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau sind die gegabelten Endabschnitte des Innenleiters an Positionen angeordnet, die zueinander über die Mittelachse symmetrisch sind. Daher werden selbst dann, wenn beispielsweise eine Spannung auf den einheitlichen Abschnitt aufgebracht wird, gleiche Lasten auf das Paar der Innenendabschnitte aufgebracht, so dass die Unannehmlichkeit, dass eine Last lediglich auf einen von ihnen in einer konzentrierten Weise aufgebracht wird, vermieden werden kann, und der verbundene Zustand des Leitungselementes kann beibehalten werden.
  • In der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise ein Paar an Kontaktstücken an inneren Enden des Innenleiters ausgebildet und mit einem derartigen Kontaktwinkel angeordnet, dass bewirkt wird, dass das Paar an Kontaktstücken mit einer Fläche des leitfähigen Pads in einer Stellung in Kontakt stehen, bei der eine Innenendseite des Paars der Kontaktstücke angehoben ist.
  • Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau das Paar an Kontaktstücken an den Innenenden des Innenleiters dazu gebracht werden, dass sie mit der Oberfläche des Pads in Kontakt gelangen, werden die Innenendseiten der Kontaktstücke angehoben. Daher wird, wenn der Kontakt mit dem Pad über das Lötmittel auftritt, eine Menge an geschmolzenem Lötmittel von dem angehobenen Abschnitt in den Zwischenraum zwischen den Kontaktstücken und dem Pad fließen, womit ermöglicht wird, dass der Kontakt zwischen dem Pad und den Kontaktstücken über eine große Fläche auftritt.
  • In der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise das Leitungselement einen Innenleiter, der in dem geformten Abschnitt eingebettet ist, einen Zwischenleiter, der sich fortlaufend von dem Innenleiter erstreckt und in dem geformten Abschnitt eingebettet ist, und einen Außenleiter, der sich fortlaufend von dem Zwischenleiter erstreckt, und
    die gegabelten Endabschnitte sind in dem Innenleiter ausgebildet und der einheitliche Abschnitt ist in dem Zwischenleiter und dem Außenleiter ausgebildet.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau sind die gegabelten Endabschnitte des Innenleiters, der mit dem leitfähigen Pad verbunden ist, und der einheitliche Abschnitt des Zwischenleiters, der mit dem Innenleiter verbunden ist, miteinander in dem geformten Abschnitt eingebettet. Somit kann der Kontaktzustand zwischen dem Innenleiter und dem leitfähigen Pad in vorteilhafter Weise beibehalten werden.
  • Vorzugsweise hat in der vorliegenden Erfindung der Innenleiter einen breiten Abschnitt und ein Paar an Erstreckungsabschnitten, die sich von dem breiten Abschnitt an Positionen über einen Schlitzabschnitt erstrecken, der die Endabschnitte des Innenleiters voneinander trennt; und
    an Erstreckungsenden des Paars der Erstreckungsabschnitte sind Verbindungsstücke ausgebildet, die mit dem leitfähigen Pad verbunden sind.
  • Da bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau die Verbindungsstücke des Paars an Erstreckungsabschnitten, die mit dem leitfähigen Pad verbunden sind, durch den breiten Abschnitt gestützt sind, kann der Kontaktzustand zwischen dem Innenleiter und dem leitfähigen Pad in einer sogar noch zuverlässigeren Weise beibehalten werden.
  • Vorzugsweise ist in der vorliegenden Erfindung in einem Innenformleiterbereich, an dem das Leitungselement geformt ist, ein Bereich, in dem der Innenleiter vorhanden ist, als ein erster Bereich definiert, und ein Bereich, in dem der Zwischenleiter vorhanden ist, ist als ein zweiter Bereich definiert;
    in dem ersten Bereich ist eine erste Höhendifferenz zwischen den Kontaktstücken und einem Abschnitt des Innenleiters festgelegt, der parallel zu der gedachten Ebene ist; und
    in dem zweiten Bereich ist eine zweite Höhendifferenz zwischen einem Abschnitt des Zwischenleiters, der sich fortlaufend von dem Innenleiter erstreckt, und einem Abschnitt des Zwischenleiters festgelegt, der sich fortlaufend von dem Außenleiter erstreckt.
  • Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau der Kontaktzustand zwischen dem leitfähigen Pad und den Verbindungsstücken beibehalten bleibt, werden eine erste Höhendifferenz und eine zweite Höhendifferenz im Inneren des Innenformleiterbereiches ausgebildet. Da nämlich der Innenleiter und der Zwischenleiter, die in dem geformten Abschnitt eingebettet sind, in einer vorragenden Weise oder eingesunkenen Weise gebogen sind, wird selbst dann, wenn Wärme in der Packung erzeugt wird, eine Spannung an dem Leitungselement in der Versatzrichtung aufgebracht. Daher kann die Kraft, die in der Richtung wirksam ist, in der die Verbindungsstücke des Leitungselementes sich von dem leitfähigen Pad trennen, in vorteilhafter Weise reduziert werden.
  • In der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise der Zwischenleiter eine Breite, die geringer als eine Breite des Paars an Erstreckungsabschnitten ist, und die außerdem größer als die Breite des Schlitzabschnittes ist.
  • Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau eine externe Kraft in der Richtung aufgebracht wird, in der das Leitungselement sich von dem leitfähigen Pad ablösen kann, gelangen die Erstreckungsabschnitte, die breiter als der Zwischenleiter ist, in einen festen Kontakt mit dem geformten Abschnitt, wodurch besonders gut ein Versatz in der Ablöserichtung verhindert wird. Da außerdem die Breite des Zwischenleiters größer als die Breite des Schlitzabschnittes festgelegt ist, kann selbst dann, wenn eine externe Kraft auf das Leitungselement in der Verdrehrichtung aufgebracht wird, sein Versatz in der Verdrehrichtung durch den Zwischenleiter verhindert werden. Als ein Ergebnis ist, wenn das Leitungselement relativ zu dem Substrat beispielsweise eingestellt ist, es möglich, die Unannehmlichkeit zu vermeiden, dass das Leitungselement in der Verdrehrichtung verformt wird.
  • Vorzugsweise sind in der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl an Leitungselementen so vorgesehen, dass sie sich entlang einer Richtung erstrecken; und
    eine Vielzahl an Leitungsverbindungsstäben zum Verbinden benachbarter Leitungselemente sind in einer nichtlinearen Weise in einer Stellung angeordnet, die senkrecht zu der Erstreckungsrichtung ist.
  • Da bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau eine Vielzahl an Leitungsverbindungsstäben in einer nichtlinearen Weise angeordnet sind, werden in dem Fall, bei dem thermische Expansionen in den Leitungsverbindungsstäben zu dem Zeitpunkt des Formens auftreten, die auf die jeweiligen Leitungselemente aufgebrachten Spannungen gestreut (verteilt). Somit kann ein nachteilhafter Einfluss aus der thermischen Expansion der Leitungsverbindungsstäbe entlastet werden, und die Positionsbeziehung zwischen den Leitungselementen und dem leitfähigen Pad kann beibehalten werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine Schnittansicht eines Leitungselementes, das mit einem Substrat verbunden ist.
  • 2 zeigt eine Draufsicht auf das Leitungselement, das mit dem Substrat verbunden ist.
  • 3 zeigt eine Draufsicht auf das Substrat und einen Leiterrahmen.
  • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht von Leitungselementen, die den Leiterrahmen und das Substrat bilden.
  • 5 zeigt eine ausschnittartige freigeschnittene perspektivische Ansicht einer Elektronikbauteilpackung.
  • 6 zeigt eine Draufsicht auf einen Leiter an einem Substrat in einem weiteren Ausführungsbeispiel (a).
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
  • Basisaufbau
  • Wie dies in den 1, 2 und 5 gezeigt ist, ist eine Elektronikbauteilpackung aus einem Substrat 2, an dem eine Vielzahl an elektronischen Bauteilen 1 montiert/gestützt sind, einer Vielzahl an Leitungselementen 10, die an einer Vielzahl von leitfähigen Pads 2P von diesem Substrat verbunden sind, und einem geformten Abschnitt 3, der aus Harz zum Einbetten der vorstehend erwähnten Bauteile ausgebildet ist, gebildet.
  • Bei der Elektronikbauteilpackung der vorliegenden Erfindung ist auf der Fläche des Substrats 2 (auf der Oberfläche) ein Verdrahtungsmuster ausgebildet, das zu einem Leitungselement hergestellt ist, und mit diesem Verdrahtungsmuster sind die elektronischen Bauteile 1, wie beispielsweise Halbleiter, Resistoren, etc., durch ein Lötmittel S verbunden. Außerdem sind die leitfähigen Pads 2P, die mit diesen Verdrahtungen leitfähig verbunden sind, auf der Fläche des Substrats 2 ausgebildet. Außerdem sind mit diesen leitfähigen Pads 2P Basisendabschnitte der Leitungselemente 10 mit dem Lötmittel 2 verbunden (ein spezifisches Beispiel eines Lötens).
  • Leitungselemente
  • Wie dies in den 1, 2 und 4 gezeigt ist, weist jedes Leitungselement 10 einen integrierten Aufbau auf, der aus einem Innenleiter 11 als gegabelte Endabschnitte, die in dem geformten Abschnitt 3 eingebettet sind, einem Zwischenleiter 12 als ein einheitlicher Abschnitt, der sich fortlaufend von diesem erstreckt, und einem Außenleiter 13 als ein einheitlicher Abschnitt, der sich fortlaufend von diesem erstreckt, gebildet ist. Diese Abschnitte, das heißt der Innenleiter 11, der Zwischenleiter 12 und der Außenleiter 13 sind unter Verwendung eines leitfähigen Materials mit einer vorbestimmten Dicke, wie beispielsweise Kupfer, eine Kupferlegierung, etc., ausgebildet.
  • Der Zwischenleiter 12 ist im Inneren des geformten Abschnittes 3 eingebettet, wohingegen der Außenleiter 13 sich fortlaufend von dem Zwischenelement 12 erstreckt und außerhalb des geformten Abschnittes 3 angeordnet ist. Bei diesem Leitungselement 10 sind der Innenleiter 11 und der Zwischenleiter 12 gemeinsam als ein „Innenformleiterbereich L” bezeichnet, das in dem geformten Abschnitt 3 eingebettet ist.
  • In dem Prozess des Bondens der Leitelemente 10 an der Vielzahl an leitfähigen Pads 2P des Substrates 2 wird, wie dies in 3 gezeigt ist, ein Leiterrahmen F angewendet, der die Vielzahl von Leitungselementen 10 hat, die einstückig mit diesem ausgebildet sind. Der Herstellprozess, bei dem der Leiterrahmen angewendet wird, ist nachstehend beschrieben.
  • Der Innenleiter 11 besteht im Wesentlichen aus einem breiten Abschnitt 11A mit einer großen Breite und einem Paar an Erstreckungsabschnitten 11B, die sich an Positionen über einem Schlitzabschnitt 11S zwischen ihnen erstrecken. Diese als ein Paar vorgesehenen Erstreckungsabschnitte 11B sind gegabelt, und an Erstreckungsenden (die Enden der Basisendseiten) von diesen Erstreckungsabschnitten 11B sind Verbindungsstücke 11C ausgebildet, die mit den leitfähigen Pads 2P verbunden sind.
  • Unter der Annahme, dass eine gedachte Ebene entlang der Fläche (Oberfläche) des Substrates 2 angeordnet ist, sind die Verbindungsstücke 11C mit einem derartigen Kontaktwinkel angeordnet, dass eine Innenendseite des Innenleiters 11 unter einer Stellung in Kontakt steht, die von der gedachten Ebene (von dem leitfähigen Pad 2P) geringfügig angehoben ist. Dadurch bilden die als Paar vorgesehenen Erstreckungsabschnitte 11B einen Zwischenraum, der von der gedachten Ebene weg sich immer weiter erstreckt, wenn er sich zu der Endseite (der linken Seite in 1) erstreckt. Des Weiteren sind die als ein Paar vorgesehenen Erstreckungsabschnitte 11B des Innenleiters 11 in einer Stellung angeordnet, die bei einem vorbestimmten Winkel relativ zu der gedachten Ebene angehoben ist, wenn sie sich zu der Außenendseite (der Seite des Außenleiters 13) relativ zu den Positionen von ihnen erstrecken, die mit dem leitfähigen Pad 2P zu verbinden sind. Darüber hinaus ist ein Abschnitt inklusive einem Zwischenabschnitt von diesem Erstreckungsabschnitt 11B und des breiten Abschnittes 11A unter einer parallelen Stellung entlang der gedachten Ebene ausgebildet.
  • In dem Zwischenleiter 12 ist ein Abschnitt von diesem fortlaufend von dem breiten Abschnitt 11A des Innenleiters 11 parallel zu der gedachten Ebene ausgebildet, und der Bereich (die Fläche) von diesem, der sich fortlaufend von hier zu der äußeren Endseite erstreckt, ist in einer geneigten Stellung ausgebildet, die sich in der Richtung erstreckt, die sich der gedachten Ebene nähert. Darüber hinaus ist der Abschnitt dieses Zwischenleiters 12, der sich fortlaufend zu dem Außenleiter 13 erstreckt, parallel zu der gedachten Ebene ausgebildet.
  • Mit dem vorstehend erwähnten Zwischenleiter 12 steht der Außenleiter 13 in Kontakt und der Außenendabschnitt dieses Außenleiters 13 ist zu einer Form, wie es in 1 gezeigt ist, nach dem Ausbilden des geformten Abschnittes 3 geformt. Des Weiteren sind eine in Breitenrichtung gesehen Mitte des Schlitzabschnittes 11S und einer in Breitenrichtung gesehen Mitte des Zwischenleiters 12 auf einer Mittelachse X entlang der Längsrichtung des Leitungselements 10 angeordnet, wie dies in 2 gezeigt ist.
  • In dem Innenformleiterbereich L ist ein Bereich von diesem, in dem der Innenleiter 11 vorhanden ist, als ein erster Bereich L bezeichnet, und ein Bereich von diesem, in dem der Zwischenleiter 12 vorhanden ist, ist als ein zweiter Bereich L2 bezeichnet. Des Weiteren ist in dem Innenleiter 11 relativ zu den Verbindungsstücken 11C eine Höhendifferenz gegenüber dem Bereich, der parallel zu der gedachten Ebene ist, als eine erste Höhendifferenz H1 bezeichnet; und in dem Zwischenleiter 12 ist eine Höhendifferenz zwischen einem Abschnitt von ihm, der zu dem Innenleiter 11 fortlaufend ist, und einem Abschnitt von ihm, der zu dem Außenleiter 13 fortlaufend ist, als eine zweite Höhendifferenz H2 bezeichnet.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist bei dem vorstehend erläuterten Festlegen der ersten Höhendifferenz H1 und der zweiten Höhendifferenz H2 der Innenformleiterbereich L des Leitungselementes 10 in einer vorragenden Weise relativ zu der vorstehend beschriebenen gedachten Ebene ausgebildet.
  • Insbesondere ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Innenformleiterbereich L des Leitungselementes 10 in der vorragenden Weise relativ zu der gedachten Ebene gekrümmt, wie dies vorstehend beschrieben ist. Alternativ kann das Leitungselement 10 beispielsweise in einer eingesunkenen Weise gebogen sein. Darüber hinaus ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Leitungselement 10 mit dem leitfähigen Pad 2P an der vorderen Fläche des Substrates 2 leitfähig verbunden. Alternativ kann das Leitungselement 10 mit dem leitfähigen Pad 2P, das an der Rückseite des Substrates 2 ausgebildet ist, leitfähig verbunden sein. In diesem Fall kann das Leitungselement 10, das den Innenformleiterbereich L bildet, in einer vorragenden oder eingesunkenen Weise relativ zu der gedachten Ebene ausgebildet sein.
  • Des Weiteren kann das Leitungselement 10 an drei oder mehr Positionen gebogen sein, um eine Vielzahl an Vorsprüngen oder Vertiefungen in dem Innenformleiterbereich L auszubilden, oder das Leitungselement 10 kann an drei oder mehr Positionen gebogen sein, um eine Kombination aus Vorsprüngen und Vertiefungen vorzusehen.
  • Wie dies in 2 gezeigt ist, ist in dem Innenformleiterbereich L im Vergleich zu einer Erstreckungsabschnittbreite W1 (die der Breite des breiten Abschnittes 11A entspricht) inklusive dem Paar an Erstreckungsabschnitten 11B eine Zwischenabschnittbreite W2 des Zwischenleiters 12 kleiner festgelegt. Des Weiteren ist die Zwischenabschnittbreite W2 größer festgelegt als eine Schlitzbreite WS des Schlitzabschnittes 11S zwischen dem Paar an Erstreckungsabschnitten 11B.
  • Herstellverfahren der Elektronikbauteilpackung
  • Bei der Herstellung dieser Elektronikbauteilpackung werden die Elektronikbauteile 1 relativ zu dem Substrat 2 angeordnet und an diesem so montiert, dass sie mit den vorbestimmten Drähten durch das Lötmittel S leitfähig verbunden werden. Dann wird der Leiterrahmen F so angeordnet, dass die Verbindungsstücke 11C der Leitungselemente 10 mit den Flächen der leitfähigen Pads 2P an dem Substrat 2 unter dem vorstehend beschriebenen Montagezustand in Kontakt gelangen, und die leitfähigen Pads 2P und die Verbindungsstücke 11C werden miteinander mittels des Lötmittels S verbunden. Dann werden diese Elemente und Bauteile in Formgebungsformen gesetzt und eine Menge an flüssigem Harz mit einer Isolationseigenschaft und einer thermoplastischen Eigenschaft wird eingeleitet und dann verfestigt, wodurch der geformte Abschnitt 3 so ausgebildet wird, dass die vorstehend erwähnten Elemente und Bauteile in diesem eingebettet sind. Nach diesem Formen des geformten Abschnittes 3 werden unnötige Abschnitte des Leiterrahmens F (ein äußerer Rahmen 20 und Leiterverbindungsstäbe 21) entfernt, und dann werden die Außenleiter 13 der Leitungselemente 10 gebogen, wodurch die Packung der elektrischen Bauteile 1 vollendet ist.
  • Im Übrigen können anstelle des vorstehend beschriebenen Prozesses die elektronischen Bauteile 1 auf dem Substrat 2 montiert werden, nachdem die Verbindungsstücke 11C der Leitungselemente 10 mit den leitfähigen Pads 2P des Substrates 2 verbunden worden sind.
  • Wie dies in 3 gezeigt ist, ist der Leiterrahmen F eine integrale Baugruppe (einstückige Baugruppe), die ausgebildet wird, indem eine Leiterplatte aus Kupfer, einer Kupferlegierung oder dergleichen gepresst wird, die einen Außenrahmen 20 in einer rechtwinkligen Form hat, wobei die Enden der Vielzahl an Leitungselementen 10 an dem Außenrahmen 20 gestützt sind und die Vielzahl an Leitungsverbindungsstäben 21 die Vielzahl an Leitungselementen 10 miteinander überbrücken. In diesem Leiterrahmen F werden die Innenleiter 11, die Zwischenleiter 12 und die Außenleiter 13 der Leitungselemente 10 einstückig miteinander ausgebildet. Des Weiteren werden in jedem Leitungselement 10, das in diesem Leiterrahmen F ausgebildet ist, die Formen der Verbindungsstücke 11C, der Erstreckungsabschnitte 11B, der Zwischenleiter 12, etc., durch Biegevorgänge festgelegt.
  • Im Übrigen sind in dem Fall des in 3 gezeigten Leiterrahmens F nicht sämtliche der Leitungselemente 10 so aufgebaut, dass der Innenleiter 11 und der Zwischenleiter 12 von diesen auf der Mittelachse X ausgerichtet sind. Vielmehr sind in den Leitungselementen 10, die an den äußeren Endpositionen angeordnet sind, die Achse des Innenleiters 11 und die Achse des Zwischenleiters 12 bei einem unterschiedlichen Zustand angeordnet.
  • Wie dies in der gleichen Zeichnung wie oben gezeigt ist, sehen die in Vielzahl vorgesehenen Leitungsverbindungsstäbe 21 eine Verbindung mit den Leitungselementen 10 unter der Annahme vor, dass eine Stellung senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der Leitungselemente 10 ist. Jedoch sind die in Vielzahl vorgesehenen Leitungsverbindungsstäbe 21 nicht auf der gleichen Achse angeordnet, sondern jene aus der Vielzahl an Leitungselementen 10, die an der Mittelseite in der Anordnungsrichtung angeordnet sind, sind an Positionen angeordnet, die von dem Außenrand des Substrates 2 entfernt sind (nichtlineare Anordnung).
  • Beispielsweise wird in dem Fall, bei dem eine Vielzahl an Leitungsverbindungsstäben 21 linear angeordnet sind, eine thermische Expansion in der Vielzahl an Leitungsverbindungsstäben 21 aufgrund der Wärme auftreten, die zum Zeitpunkt des Formens des geformten Abschnittes 3 aufgebracht wird, so dass eine signifikante Kraft auf die Leitungselemente 10 aufgebracht wird. Als ein Ergebnis dieses Effektes können mitunter die in Vielzahl vorgesehenen Leitungselemente 10 in der Richtung der Zunahme des Raumes zwischen benachbarten Leitungselementen 10 versetzt werden, womit eine Kraft aufgebracht wird, die dazu neigt, den Innenleiter 11 von dem leitfähigen Pad 2P abzulösen.
  • Dahingegen können in dem Fall der vorstehend beschriebenen nichtlinearen Gestaltung der Vielzahl an Leitungsverbindungsstäben 21 selbst dann, wenn eine thermische Expansion in den Leitungsverbindungsstäben 21 zum Zeitpunkt des Formens auftritt, womit Kräfte auf die jeweiligen Leitungselemente 10 aufgebracht werden, diese Kräfte verteilt (gestreut) werden, um den Effekt zu schwächen. Folglich kann die Positionsbeziehung zwischen dem Leitungselement 10 und dem leitfähigen Pad 2P beibehalten werden. Des Weiteren verwirklicht die vorstehend beschriebene nichtlineare Anordnung der Vielzahl an Leitungsverbindungsstäben 21 außerdem eine Verringerung des Einflusses von internen Spannungen nach dem Formen des geformten Abschnittes 3.
  • Insbesondere ist der Aufbau der Vielzahl an Leitungsverbindungsstäben 21 nicht auf den in der gleichen Figur gezeigten Aufbau beschränkt, wobei diese in gewölbten Bereichen oder winkelförmigen Bereichen angeordnet sind. Stattdessen können sie beispielsweise in einer muldenartigen Aufbauweise angeordnet sein. Des Weiteren können die in Vielzahl vorgesehenen Leitungsverbindungsstäbe 21 mit jenen, die sich dem äußeren Rand des Substrates 2 nähern, und anderen, die von selbigen weggehen, in einer abwechselnden Weise angeordnet sein, oder sie können in einer treppenartigen Form angeordnet sein.
  • Die auf dem Substrat 2 montierten elektronischen Bauteile 1 sind nicht auf Dioden, Transistoren oder Halbleitervorrichtungen, die eine Logik bilden, beschränkt, sondern können Resistoren, Kondensatoren, etc., sein.
  • Funktion/Effekt des Ausführungsbeispiels
  • Relativ zu jedem leitfähigen Pad 2P des Substrats 2 gelangen die Verbindungsstücke 11C an den Endabschnitten der gegabelten Verlängerungsabschnitte 11B des Innenleiters 11 des Leitungselementes 10 in Kontakt. Daher wird ein Kontakt in einem großen Bereich (in einer großen Fläche) an zwei Abschnitten ermöglicht. Darüber hinaus ist bei der vorstehend beschriebenen Lötmittelbondinganordnung überschüssiges Lötmittel in dem Bereich vorhanden, der die Außenumfänge der Verbindungsstücke 11C an den beiden Punkten umgibt, womit der Kontaktbereich des Lötmittels S vergrößert werden kann, womit eine Zunahme der Bondingkraft verwirklicht wird (Erhöhung der Verbindungskraft). Insbesondere sind die als Paar vorgesehenen Verbindungsstücke 11C des Leitungselementes 10 so eingesetzt, dass eine Innenendseite des Innenleiters 11 in einer Stellung in Kontakt sein wird, die geringfügig von der gedachten Ebene (von dem leitfähigen Pad 2P) angehoben (erhöht) ist. Wenn das Bonding durch das Lötmittel S in diesem Zustand bewirkt wird, wird das geschmolzene Lötmittel S ohne Weiteres von dem Aufschwimmabschnitt in den Zwischenraum zwischen dem Verbindungsstück 11C und dem leitfähigen Pad 2P fließen, so dass das leitfähige Pad 2P und das Verbindungsstück 11C fest aneinander über eine große Fläche gebondet (verbunden) werden.
  • Des Weiteren ist der Innenformleiterbereich L in einer vorragenden Weise relativ zu der gedachten Ebene gebogen, die sich entlang der Oberfläche des Substrats 2 erstreckt. Daher werden, wenn eine externe Kraft auf den Innenformleiterbereich L in dem Leitungselement 10 in Zusammenhang mit einer Wärmeerzeugung in der Elektronikbauteilpackung aufgebracht wird, externe Kräfte in entgegengesetzten Richtungen aufgebracht und zwar von dem Abschnitt der ersten Höhendifferenz H1 und dem zweiten Abschnitt der Höhendifferenz H2, so dass diese externen Kräfte zueinander aufgehoben sind. Folglich wird die Unannehmlichkeit des Aufbringens einer starken Kraft auf die Verbindungsstücke 11C des Innenleiters 11 unterdrückt, und der Verbindungszustand zwischen den Verbindungsstücken 11C und dem leitfähigen Pad 2P kann beibehalten werden.
  • Das Leitungselement 10 ist so aufgebaut, dass relativ gesehen der breite Abschnitt 11A mit der Erstreckungsabschnittbreite W1, der Zwischenleiter 12 mit der Zwischenabschnittbreite W2, die kleiner ist als die Erstreckungsabschnittbreite W1, sich fortlaufend erstreckt. Daher wird, wenn eine externe Kraft in der Richtung aufgebracht wird, in der das Leitungselement 10 von dem leitfähigen Pad 2P abgelöst wird, der breite Abschnitt 11A in einen starken Kontakt mit dem geformten Abschnitt 3 gelangen, wodurch in starkem Maße ein Versetzen in der Ablöserichtung verhindert wird.
  • Die in Breitenrichtung gesehen Mitte des Schlitzabschnittes 11S und die in Breitenrichtung gesehen Mitte des Zwischenleiters 12 sind auf der Mittelachse X angeordnet. Aus diesem Grund wird wie bei dem vorstehend beschriebenen Fall, wenn eine Spannung in der Richtung aufgebracht wird, in der das Leitungselement 10 von dem leitfähigen Pad 2P abgelöst wird, die Unannehmlichkeit einer starken Last, die auf eines der paarweise vorgesehenen Erstreckungsabschnitte 11B aufgebracht wird, vermieden. Es werden nämlich Lasten aufgebracht, die auf die paarweise vorgesehenen Erstreckungsabschnitte 11B gleich aufgebracht werden, so dass der Kontaktzustand der Verbindungsstücke 11C in günstiger Weise beibehalten werden kann.
  • Da die Zwischenabschnittbreite W2 größer festgelegt ist als die Breite des Schlitzabschnittes 11S, kann sogar dann, wenn eine externe Kraft auf diese in einer Verdrehrichtung aufgebracht wird, deren Versetzen in der Verdrehrichtung unterdrückt werden. Dadurch kann beispielsweise, wenn eine externe Kraft auf den Innenleiter 11 des Leitungselementes 10 in dem Verlauf des Setzens (Aushärtens) des Leiterrahmens F an dem Substrat 2 aufgebracht wird, dessen Versatz in der Verdrehrichtung ebenfalls vermieden werden.
  • Andere Ausführungsbeispiele
  • Alternativ kann außer dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die vorliegende Erfindung auch wie folgt aufgebaut sein.
    • (a) Wie dies in 6 gezeigt ist, ist in dem Zwischenformleiterbereich L im Vergleich zu der Erstreckungsabschnittbreite W1 inklusive dem Paar an Erstreckungsabschnitten 11B (die der Breite des Breitenabschnittes 11A entspricht), die Zwischenabschnittbreite W2 des Zwischenleiters 12 (ein spezifisches Beispiel eines einheitlichen Elementes) geringer festgelegt, und außerdem ist die Zwischenabschnittbreite W2 geringer festgelegt als die Schlitzbreite WS des Schlitzabschnittes 11S zwischen den als Paar vorgesehenen Erstreckungsabschnitten 11B.
  • Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau dieses weiteren Ausführungsbeispiels (a) eine starke Spannung auf das Leitungselement 10 aufgebracht wird, werden die als Paar vorgesehenen Erstreckungsabschnitte 11B ohne Weiteres relativ zu dem Zwischenleiter 12 verformt. Als ein Ergebnis wird das Phänomen einer starken Kraft, die in der Richtung aufgebracht wird, in der zwangsweise das Paar an Verbindungsstücken 11C von dem leitfähigen Pad 2P abgelöst wird, unterdrückt, wodurch der Kontaktzustand der Verbindungsstücke 11C in günstiger Weise beibehalten werden kann.
    • (b) Die als Paar vorgesehenen Erstreckungsabschnitte 11B, die den Innenleiter 11 bilden, müssen nicht parallel zueinander ausgebildet sein. Stattdessen kann die Form des Schlitzabschnittes 11S so gestaltet sein, dass der Schlitz zu der Erstreckungsendseite (die Seite der Erstreckungsstücke 11C) breiter wird. Andererseits kann die Form des Schlitzabschnittes 11S so gestaltet werden, dass der Schlitz zu der Erstreckungsendseite (die Seite der Erstreckungsstücke 11C) hin schmaler wird.
    • (c) Als das Leitungselement 10 wird ein Leiter angewendet, der eine Dicke hat, die durch den Bereich bestimmt wird, der sich von dem Innenleiter 11 zu dem Außenleiter 13 erstreckt. Alternativ kann die Form abschnittsweise in einer beliebigen Weise so variiert werden, dass eine Rippe an dem Zwischenabschnitt ausgebildet wird, die Dicke an einem Abschnitt von ihm relativ zu dem Rest variiert wird, etc.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Erfindung kann in einer Elektronikbauteilpackung mit einem Leitungselement, das mit einem leitfähigen Pad eines Substrats leitfähig verbunden ist, angewendet werden, wobei das Substrat und ein Teil des Leitungselementes in einem geformten Abschnitt eingebettet sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    elektronisches Bauteil
    2
    Substrat
    2P
    leitfähiges Pad
    3
    geformter Abschnitt
    10
    Leitungselement
    11
    gegabelter Endabschnitt (Innenleiter)
    11C
    Verbindungsstück
    11S
    Schlitzabschnitt
    12
    einheitlicher Abschnitt (Zwischenleiter)
    13
    einheitlicher Abschnitt (Außenleiter)
    W1
    Breite (Erstreckungsabschnittbreite)
    W2
    Breite (Zwischenabschnittbreite)
    WS
    Breite (Schlitzbreite)
    X
    Mittelachse

Claims (10)

  1. Elektronikbauteilpackung mit: einem Substrat, das ein leitfähiges Pad hat und an dem ein elektronisches Bauteil montiert ist; einem Leitungselement, das gegabelte Endabschnitte hat, die mit dem leitfähigen Pad elektrisch verbunden sind; und einem geformten Abschnitt, in dem das Substrat zusammen mit den gegabelten Endabschnitten und einem Teil eines einheitlichen Abschnittes, der von den gegabelten Endabschnitten des Leitungsabschnittes fortlaufend ist, eingebettet sind; wobei die Abschnitte des Leitungselementes, die in dem geformten Abschnitt eingebettet sind, in einer vorragenden oder eingesunkenen Weise relativ zu einer gedachten Ebene gekrümmt sind, die sich parallel zu einer Fläche des Substrates erstreckt.
  2. Elektronikbauteilpackung gemäß Anspruch 1, wobei der einheitliche Abschnitt eine Breite hat, die geringer ist als eine Breite der gegabelten Endabschnitte.
  3. Elektronikbauteilpackung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die gegabelten Endabschnitte so gestaltet sind, dass Endabschnitte eines Innenleiters, die an einer Innenendseite des Leitungselementes ausgebildet sind, voneinander getrennt sind, wobei ein Schlitzabschnitt zwischen ihnen vorhanden ist, wobei der Schlitzabschnitt eine größere Breite als die Breite des einheitlichen Abschnittes hat.
  4. Elektronikbauteilpackung gemäß Anspruch 3, wobei eine in Breitenrichtung gesehen Mitte des Schlitzabschnittes und eine in Breitenrichtung gesehen Mitte des einheitlichen Abschnittes auf einer gemeinsamen Mittelachse angeordnet sind.
  5. Elektronikbauteilpackung gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei ein Paar an Kontaktstücken an inneren Enden des Innenleiters ausgebildet sind und mit einem derartigen Kontaktwinkel angeordnet sind, dass bewirkt wird, dass das Paar an Kontaktstücken mit einer Fläche des leitfähigen Pads in einer Stellung in Kontakt stehen, bei der eine Innenendseite des Paars der Kontaktstücke angehoben ist.
  6. Elektronikbauteilpackung gemäß Anspruch 1, wobei: das Leitungselement einen Innenleiter, der in dem geformten Abschnitt eingebettet ist, einen Zwischenleiter, der sich fortlaufend von dem Innenleiter erstreckt und in dem geformten Abschnitt eingebettet ist, und einen Außenleiter hat, der sich fortlaufend von dem Zwischenleiter erstreckt, und die gegabelten Endabschnitte in dem Innenleiter ausgebildet sind und der einheitliche Abschnitt in dem Zwischenleiter und dem Außenleiter ausgebildet ist.
  7. Elektronikbauteilpackung gemäß Anspruch 6, wobei: der Innenleiter einen breiten Abschnitt und ein Paar an Erstreckungsabschnitten aufweist, die sich von dem breiten Abschnitt an Positionen über einen Schlitzabschnitt erstrecken, der die Endabschnitte des Innenleiters voneinander trennt; und an Erstreckungsenden des Paars der Erstreckungsabschnitte Verbindungsstücke ausgebildet sind, die mit dem leitfähigen Pad verbunden sind.
  8. Elektronikbauteilpackung gemäß Anspruch 7, wobei: in einem Innenformleiterbereich, an dem das Leitungselement geformt ist, ein Bereich, in dem der Innenleiter vorhanden ist, als ein erster Bereich definiert ist, und ein Bereich, in dem der Zwischenleiter vorhanden ist, als ein zweiter Bereich definiert ist; in dem ersten Bereich eine erste Höhendifferenz zwischen den Kontaktstücken und einem Abschnitt des Innenleiters festgelegt ist, der parallel zu der gedachten Ebene ist; und in dem zweiten Bereich eine zweite Höhendifferenz zwischen einem Abschnitt des Zwischenleiters, der sich fortlaufend von dem Innenleiter erstreckt, und einem Abschnitt des Zwischenleiters festgelegt ist, der sich fortlaufend von dem Außenleiter erstreckt.
  9. Elektronikbauteilpackung gemäß Anspruch 7, wobei der Zwischenleiter eine Breite hat, die kleiner als eine Breite des Paars der Erstreckungsabschnitte ist und die außerdem größer als die Breite des Schlitzabschnittes ist.
  10. Elektronikbauteilpackung gemäß Anspruch 1, wobei: eine Vielzahl an Leitungselementen so vorgesehen sind, dass sie sich entlang einer Richtung erstrecken; und eine Vielzahl an Leitungsverbindungsstäben zum Verbinden benachbarter Leitungselemente in einer nichtlinearen Weise in einer Stellung angeordnet sind, die senkrecht zu der Erstreckungsrichtung ist.
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